Оптокольтери, які з'єднують схеми, використовуючи оптичні сигнали як середовище, є елементом, активним у областях, де висока точність незамінна, наприклад, акустика, медицина та промисловість, завдяки їх високій універсальності та надійності, таких як довговічність та ізоляція.
Але коли і за яких обставин працює оптокоплер, і який принцип за ним? Або коли ви фактично використовуєте фотококуплер у власній роботі з електронікою, ви можете не знати, як його вибрати та використовувати. Тому що OptoCoupler часто плутають з "фототранцистором" та "фотодіодом". Тому в цій статті буде представлено фотоокуплер.
Що таке фотококуплер?
Оптокоуплер - це електронний компонент, етимологія якої оптична
муфта, що означає "з'єднання зі світлом". Іноді також відомі як оптокопоратор, оптичний ізолятор, оптична ізоляція тощо. Він складається з елемента випромінювання світла та елемента отримання світла, а також з'єднує вхідний бічний ланцюг та вихідний бічний ланцюг через оптичний сигнал. Не існує електричного зв’язку між цими ланцюгами, іншими словами, у стані ізоляції. Тому з'єднання схеми між входом і виходом є окремим і передається лише сигнал. Надійно підключіть схеми зі значно різними рівнями вхідної та вихідної напруги, із ізоляцією високої напруги між входом та виходом.
Крім того, передаючи або блокуючи цей світловий сигнал, він діє як перемикач. Детальний принцип та механізм будуть пояснені пізніше, але елемент, що випромінює світло, що випромінює фотококуплер, - це світлодіод (світлодіодний діод).
З 1960 -х до 1970 -х років, коли були винайдені світлодіоди та їх технологічний прогрес був значним,оптоелектронікастав бумом. У той час різніОптичні пристроїбули винайдені, а фотоелектрична муфта була однією з них. Згодом оптоелектроніка швидко проникла в наше життя.
① Принцип/механізм
Принцип оптокуплера полягає в тому, що елемент, що випромінює світло, перетворює вхідний електричний сигнал у світло, а елемент, що сприймає світло, передає електричний сигнал світла на вихідний бічний ланцюг. Світло -випромінюючий елемент та елемент, що отримує світло, знаходиться на внутрішній стороні блоку зовнішнього світла, а два - протилежні один одному з метою передачі світла.
Напівпровідник, що використовується в елементах, що випромінюють світло, є світлодіодним (світло-діодом). З іншого боку, існує безліч видів напівпровідників, які використовуються на пристроях, що приймають світло, залежно від середовища використання, зовнішнього розміру, ціни тощо, але, як правило, найчастіше використовується фототранзіст.
Не працюючи, фототранзістри мають мало поточного, який роблять звичайні напівпровідники. Коли там падає світло, фототранцистор генерує фотоелектромотивну силу на поверхні напівпровідника типу P та напівпровідника N-типу, отвори в напівпровіднику N-типу в регіоні Вільного електронного напівпровідника в області Р в області N, а нинішній протікає.
Фоторозистори не настільки чутливі, як фотодіоди, але вони також мають ефект посилення виходу до сотень до 1000 разів перевищує вхідний сигнал (через внутрішнє електричне поле). Тому вони досить чутливі, щоб забрати навіть слабкі сигнали, що є перевагою.
Насправді, «світлий блокатор», який ми бачимо, - це електронний пристрій з тим самим принципом та механізмом.
Однак легкі переривники зазвичай використовуються як датчики і виконують свою роль, проходячи світло-блокуючий предмет між елементом, що випромінює світло, та елементом, що сприймає світло. Наприклад, його можна використовувати для виявлення монет та банкнот у торгових автоматах та банкоматах.
② Особливості
Оскільки оптокольлер передає сигнали через світло, ізоляція між вхідною стороною та вихідною стороною є головною особливістю. На високу ізоляцію не легко впливає шум, але також запобігає випадковому потоку струму між сусідніми схемами, що є надзвичайно ефективним з точки зору безпеки. І сама структура відносно проста і розумна.
Завдяки своїй довгій історії, багата лінійка продуктів різних виробників також є унікальною перевагою оптокуперів. Оскільки фізичного контакту немає, зношування між частинами невеликий, а життя довше. З іншого боку, є також характеристики того, що світлу ефективність легко коливатися, оскільки світлодіод повільно погіршиться з проходженням часу та змін температури.
Особливо, коли внутрішній компонент прозорого пластику протягом тривалого часу станьте похмурим, це не може бути дуже хорошим світлом. Однак у будь -якому випадку життя занадто довге порівняно з контактним контактом механічного контакту.
Фототранзитори, як правило, повільніше, ніж фотодіоди, тому вони не використовуються для швидкісних комунікацій. Однак це не є недоліком, оскільки деякі компоненти мають схеми посилення на вихідній стороні для збільшення швидкості. Насправді не всі електронні схеми повинні збільшити швидкість.
③ Використання
Фотоелектричні муфтив основному використовуються для роботи комутації. Схема буде енергійною, увімкнувши перемикач, але з точки зору вищезазначених характеристик, особливо ізоляції та тривалого життя, він добре підходить для сценаріїв, що вимагають високої надійності. Наприклад, шум - це ворог медичної електроніки та аудіо обладнання/комунікаційного обладнання.
Він також використовується в системах моторного приводу. Причиною двигуна є те, що швидкість керується інвертором, коли він рухається, але вона генерує шум через високу вихід. Цей шум не тільки призведе до виходу з ладу двигуна, але й протікає через «землю», що впливає на периферійні пристрої. Зокрема, обладнання з довгою проводкою легко забрати цей високий вихідний шум, тому якщо це станеться на заводі, це спричинить великі втрати, а іноді спричинить серйозні аварії. Використовуючи високоізольовані оптокупольчики для перемикання, вплив на інші схеми та пристрої можна мінімізувати.
По -друге, як вибрати та використовувати оптокольфери
Як використовувати потрібний оптокольлер для застосування в дизайні продукту? Наступні інженери з розробки мікроконтролерів пояснюють, як вибрати та використовувати оптокольфери.
① Завжди відкритий і завжди близький
Існує два типи фотококупаторів: тип, в якому вимикач вимикається (вимкнено), коли не застосовується напруга, тип, в якому вимикається комутатор (вимкнено), коли застосовується напруга, і тип, в якому вимикач увімкнено, коли напруги немає. Застосовуйте та вимкніть, коли застосовується напруга.
Перший називається зазвичай відкритим, а другий називається зазвичай закритим. Як вибрати, спочатку залежить від того, який ланцюг вам потрібен.
② Перевірте вихідний струм та застосовану напругу
Фотопрофелі мають властивість посилення сигналу, але не завжди проходять через напругу та струм за бажанням. Звичайно, він оцінюється, але напругу потрібно застосувати з вхідної сторони відповідно до потрібного вихідного струму.
Якщо ми подивимось на аркуш даних про продукт, ми можемо побачити діаграму, де вертикальна вісь-це вихідний струм (струм колектора), а горизонтальна вісь-це вхідна напруга (напруга колектора-емітери). Струм колектора змінюється залежно від інтенсивності світлодіодного світла, тому застосовуйте напругу відповідно до потрібного вихідного струму.
Однак ви можете подумати, що обчислений тут вихідний струм напрочуд невеликий. Це поточне значення, яке все ще може бути надійним випуском після врахування погіршення світлодіода з часом, тому це менше, ніж максимальний рейтинг.
Навпаки, є випадки, коли вихідний струм не великий. Тому, вибираючи оптокопоратор, не забудьте уважно перевірити "вихідний струм" та виберіть продукт, який відповідає йому.
③ Максимальний струм
Максимальний струм провідності - це максимальне значення струму, яке може витримати оптокопоратор під час проведення. Знову ж таки, нам потрібно переконатися, що ми знаємо, скільки результатів потребує проекту та що таке вхідна напруга, перш ніж ми купуємо. Переконайтесь, що максимальне значення та використаний струм не є обмеженнями, але є певна маржа.
④ Правильно встановіть фотококуплер
Вибравши правильний оптокуплера, давайте використаємо його в реальному проекті. Сама установка проста, просто підключіть клеми, підключені до кожного вхідного бічного ланцюга та вихідного бічного ланцюга. Однак слід бути обережним, щоб не дезорієнтувати вхідну сторону та вихідну сторону. Тому ви також повинні перевірити символи в таблиці даних, щоб ви не виявили, що після малювання плати за друкованою плату.
Час посади: 29-2023 рр.